На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Деформативных характеристик

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

При расчете деформативных характеристик ортогонально-армированного двухмерного волокнистого композиционного материала используется прием, сущность которого состоит в том, что расчет проводят по формулам для однонаправленного материала, но характеристики связующего рассчитывают предварительно через свойства полимерной матрицы и армирующих волокон ортогонального направления.[1, С.56]

При расчете деформативных характеристик ортогонально-армированного двухмерного волокнистого композиционного материала используется прием, сущность которого состоит в том, что расчет проводят по формулам для однонаправленного материала, но характеристики связующего рассчитывают предварительно через свойства полимерной матрицы и армирующих волокон ортогонального направления.[2, С.56]

При определении прочностных и деформативных характеристик эти методы связаны с разрушением образца или конструкции. Однако имеется ряд методов, которые позволяют оценить физико-механические свойства материалов в изделиях, не доводя их до разрушения. К ним можно отнести склерометрические методы, основанные на определении диаметра или глубины отпечатка, или величины отскока индентора при его воздействии на исследуемый материал. В настоящее время эти методы получили наибольшее распространение при испытании строительных материалов и конструкций, особенно бетонных и железобетонных [140]. Значительный интерес при исследовании свойств пластмасс представляет метод микротвердости, который получил развитие при металлографических исследованиях. Применение этого метода связано с определением глубины и размеров микроотпечатков индентора в виде алмазной пирамиды. При этом измерение микротвердости производится при приложении весьма малых нагрузок, что делает этот метод также удобным при испытании пластмасс.[4, С.67]

Экспериментальные данные измерений деформативных характеристик композита располагаются внутри области, определяемой выражениями (1.30), которая тем уже, чем ближе значения соответствующих физико-механических характеристик арматуры и связующего. В связи с этим в ряде случаев [46, 61], принимая в ка-[3, С.27]

Анализ зависимости коэффициента ц от деформативных характеристик компонентов показал, что влияние поперечных эффектов, возникающих в результате различия коэффициентов Пуассона полимерного связующего и волокон, на модуль упругости пластика Е\\ в самых экстремальных случаях не превышает 2%'. Следовательно, с достаточной для практики точностью модуль упругости однонаправленно-армированных пластиков в направлении армирования определяется зависимостью (2.9). Одна из особенностей пластиков, армированных высокомодульными волокнами, состоит в том, что отношение модулей продольной упругости волокон и полимерного связующего имеет порядок 100. При этом влияние деформативных свойств полимерного связующего на деформативные свойства армированного пластика в направлении армирования незначительно и им практически можно пренебречь. Таким образом, когда EBZ^EA, для практически применяемых объемных содержаний волокон зависимость (2.9) может быть заменена на более простую:[5, С.46]

Геометрические соотношения. При определении деформативных характеристик трехмерноармированных композиционных материалов примем в первом приближении вариант элементарного описания модели, изображенной на рис. 5.2. Единичный куб, представляющий модель материала, составлен из различных по упругим свойствам прямоугольных параллелепипедов, относительные размеры которых связаны с геометрией размещения волокон. Реальная структура материала представляется чередующимися пересекающимися тонкими слоями, армированными волокнами. В материале эти слои выделяются, как показано на рис. 5.1, а, б. При нагружении материала нормальными напряжениями вдоль каждой из осей армирования распределение напряжений в плоскости отдельного слоя является кусочно-однородным по сечениям армирующих волокон и смежным им прослойкам связующего. Пересечение слоев в трехмерноармированном материале происходит в трех взаимно ортогональных направлениях. Вследствие этого распределение нормальных напряжений по сечению материала, ортогональному одному из направлений армирования, является кусочно-непрерывным по отдельным малым площадкам сечения трехмерноарми-рованного материала. Число малых площадок, приходящихся на единицу площади сечения трехмерноармиро-ванного материала, равно утроенному числу всех волокон, заключенных в единице объема материала. Суммарная нагрузка, воспринимаемая во-[1, С.129]

Геометрические соотношения. При определении деформативных характеристик трехмерноармированных композиционных материалов примем в первом приближении вариант элементарного описания модели, изображенной на рис. 5.2. Единичный куб, представляющий модель материала, составлен из различных по упругим свойствам прямоугольных параллелепипедов, относительные размеры которых связаны с геометрией размещения волокон. Реальная структура материала представляется чередующимися пересекающимися тонкими слоями, армированными волокнами. В материале эти слои выделяются, как показано на рис. 5.1, а, б. При нагружении материала нормальными напряжениями вдоль каждой из осей армирования распределение напряжений в плоскости отдельного слоя является кусочно-однородным по сечениям армирующих волокон и смежным им прослойкам связующего. Пересечение слоев в трехмерноармированном материале происходит в трех взаимно ортогональных направлениях. Вследствие этого распределение нормальных напряжений по сечению материала, ортогональному одному из направлений армирования, является кусочно-непрерывным по отдельным малым площадкам сечения трехмерноарми-рованного материала. Число малых площадок, приходящихся на единицу площади сечения трехмерноармиро-ванного материала, равно утроенному числу всех волокон, заключенных в единице объема материала. Суммарная нагрузка, воспринимаемая во-[2, С.129]

Для получения упрощенных зависимостей, описывающих усредненные упругие характеристики двухмерноарми-рованного слоя, использованы подходы, изложенные в работах [4, 18, 49]. Сначала укажем на основные допущения, принятые при приближенном описаний деформативных характеристик однонаправленного композиционного материала [49] : 1 — компоненты армированного пластика (волокно и матрица) изотропны и линейно упруги и работают совместно на всех этапах деформирования; 2 — единичный объем материала находится в условиях плоского напряженного состояния; 3 — пренебрегается напряжениями, перпендикулярными к волокнам при действии нормальной нагрузки вдоль волокон; 4 — деформации вдоль нагрузки при поперечном (к направлению волокон) растяжении-сжатии пропорциональны в каждой компоненте ее объемному содержанию в материале; 5 — напряжения неизменны в объеме отдельных компонентов.[1, С.57]

Для получения упрощенных зависимостей, описывающих усредненные упругие характеристики двухмерноарми-рованного слоя, использованы подходы, изложенные в работах [4, 18, 49]. Сначала укажем на основные допущения, принятые при приближенном описаний деформативных характеристик однонаправленного композиционного материала [49] : 1 — компоненты армированного пластика (волокно и матрица) изотропны и линейно упруги и работают совместно на всех этапах деформирования; 2 — единичный объем материала находится в условиях плоского напряженного состояния; 3 — пренебрегается напряжениями, перпендикулярными к волокнам при действии нормальной нагрузки вдоль волокон; 4 — деформации вдоль нагрузки при поперечном (к направлению волокон) растяжении-сжатии пропорциональны в каждой компоненте ее объемному содержанию в материале; 5 — напряжения неизменны в объеме отдельных компонентов.[2, С.57]

Подавляющее большинство известных решений задач оптимизации конструкций из композитов получено в детерминированной постановке. При этом стохастический характер моделей оптимизации, обусловленный стохастичностью физико-механических свойств композита, учитывается посредством интерпретации описывающих эти свойства параметров модели как статистически усредненных величин. В отношении деформативных характеристик конструкций такой подход представляется достаточно правомерным, поскольку указанные характеристики получаются в результате усреднения большого числа элементов конструкционного композита (представительных объемов, монослоев и т. д.). Однако такие факторы, как, например, геометрические несовершенства, индивидуальны на уровне конструкции и поэтому в модели оптимизации, вообще говоря, усреднены быть не могут. Один из разделов главы посвящен анализу стохастических моделей оптимизации и методам де-терминизации некоторых частных случаев таких моделей.[3, С.7]

Фундаментом современных методов расчета деформативных характеристик армированных волокнами композитов являются принципы так называемой структурной механики композита, рассмат-[3, С.5]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тарнопольский Ю.М. Пространственно-армированные композиционные материалы, 1987, 224 с.
2. Тарнопольский Ю.М. Пространственно-армированные композиционные материалы. Справочник, 1987, 224 с.
3. Нарусберг В.Л. Устойчивость и оптимизация оболочек из композитов, 1988, 299 с.
4. Потапов А.И. Прочность и деформативность стеклопластиков, 1973, 146 с.
5. Скудра А.М. Прочность армированных пластиков, 1982, 216 с.

На главную